Резонансні багаторівневі канали амплітудного демпфування

Перевидано Платоном

читають: 0

Resonant Multilevel Amplitude Damping Channels PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Стефано Чесса^1,2 та Вітторіо Джованетті¹

¹NEST, Scuola Normale Superiore та Istituto Nanoscienze-CNR, I-56126 Pisa, Італія
²Електротехніка та комп’ютерна інженерія, Університет Іллінойсу Урбана-Шампейн, Урбана, Іллінойс, 61801, США

Вам цей документ цікавий чи ви хочете обговорити? Скайте або залиште коментар на SciRate.

абстрактний

Ми представляємо новий набір квантових каналів: канали резонансного багаторівневого амплітудного демпфування (ReMAD). Серед інших прикладів, вони можуть описати ефекти розсіювання енергії в багаторівневих атомних системах, викликані взаємодією з бозонним середовищем при нульовій температурі. На відміну від уже відомого класу каналів багаторівневого амплітудного демпфування (MAD), цей новий клас карт допускає наявність середовища, нездатного розрізняти переходи з однаковими енергетичними проміжками. Після характеристики алгебри їхніх правил композиції, аналізуючи випадок qutrit, ми показуємо, що цей новий набір каналів може демонструвати здатність до деградації та антидеградації у великих областях дозволеного простору параметрів. Там ми обчислюємо їх квантову ємність і приватну класичну ємність. Ми показуємо, що ці ємності можна точно обчислити також у областях простору параметрів, де канали не піддаються деградації та антидеградації.

► Дані BibTeX

@article{Chessa2023resonantmultilevel, doi = {10.22331/q-2023-01-19-902}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-01-19-902}, title = {Resonant { M}ultilevel {A}mplitude {D}amping {C}channels}, автор = {Chessa, Stefano and Giovannetti, Vittorio}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, publisher = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, том = {7}, сторінки = {902}, місяць = січ, рік = {2023} }

► Список літератури

[1] D. Cozzolino, B. Da Lio, D. Bacco та LK Oxenløwe, Advanced Quantum Technologies 2, 1900038 (2019), URL https://doi.org/10.1002/qute.201900038.
https:///doi.org/10.1002/qute.201900038

[2] Y. Wang, Z. Hu, B. C. Sanders і S. Kais, Frontiers in Physics 8, 479 (2020), ISSN 2296-424X, URL https://doi.org/10.3389/fphy.2020.589504.
https:///doi.org/10.3389/fphy.2020.589504

[3] A. Hill, Beyond qubits: Unlocking the third state in quantum processors (2021), URL https://medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-third-state-in-quantum-processors -12d2f84133c4.
https:///medium.com/rigetti/beyond-qubits-unlocking-the-third-state-in-quantum-processors-12d2f84133c4

[4] M. Fanizza, F. Kianvash, and V. Giovannetti, Phys. Преподобний Летт. 125, 020503 (2020), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.020503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.125.020503

[5] Ф. Кіанваш, М. Фаніцца та В. Джованетті, Quantum 6, 647 (2022), ISSN 2521-327X, URL https://doi.org/10.22331/q-2022-02-09-647 .
https://doi.org/10.22331/q-2022-02-09-647

[6] I. Devetak і PW Shor, Комунікації в математичній фізиці 256, 287 (2005), URL https://doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6.
https://doi.org/10.1007/s00220-005-1317-6

[7] A. D'Arrigo, G. Benenti, and G. Falci, New Journal of Physics 9, 310 (2007), URL https://doi.org/10.1088/1367-2630/9/9 /310.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/9/9/310

[8] S. Chessa and V. Giovannetti, Communications Physics 4, 22 (2021a), ISSN 2399-3650, URL https://doi.org/10.1038/s42005-021-00524-4.
https://doi.org/10.1038/s42005-021-00524-4

[9] С. Чесса та В. Джованетті, Квант 5, 504 (2021b), ISSN 2521-327X, URL https://doi.org/10.22331/q-2021-07-15-504.
https://doi.org/10.22331/q-2021-07-15-504

[10] F. Leditzky, D. Leung, V. Siddhu, G. Smith, and J. Smolin, The plateypus of the quantum channel zoo (2022), arXiv:2202.08380, URL https://doi.org/10.48550/ arXiv.2202.08380.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.08380
arXiv: 2202.08380

[11] T. S. Cubitt, M. B. Ruskai та G. Smith, Journal of Mathematical Physics 49, 102104 (2008), URL https://doi.org/10.1063/1.2953685.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.2953685

[12] С. Сінгх і Н. Датта, npj Квантова інформація 8, 50 (2022), ISSN 2056-6387, URL https://doi.org/10.1038/s41534-022-00550-2.
https://doi.org/10.1038/s41534-022-00550-2

[13] AS Holevo, Квантові системи, канали, інформація (De Gruyter, 2019), URL https://doi.org/10.1515/9783110642490.
https: / / doi.org/ 10.1515 / 9783110642490

[14] MM Wilde, Quantum Information Theory (Cambridge University Press, Cambridge, 2017), 2-е видання, ISBN 9781107176164, URL https:///doi.org/10.1017/9781316809976.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316809976

[15] J. Watrous, The Theory of Quantum Information (Cambridge University Press, Cambridge, 2018), ISBN 9781107180567, URL https://doi.org/10.1017/9781316848142.
https: / / doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[16] М. Хаясі, Квантова теорія інформації (Springer, 2017), 2-е видання, ISBN 9783662497234, URL https://doi.org/10.1007/978-3-662-49725-8.
https://doi.org/10.1007/978-3-662-49725-8

[17] MA Nielsen and IL Chuang, Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition (Cambridge University Press, Cambridge, 2010), ISBN 9781107002173, URL https://doi.org/10.1017/CBO9780511976667.
https:///doi.org/10.1017/CBO9780511976667

[18] S. Imre та L. Gyongyosi, Advanced Quantum Communications: An Engineering Approach (Wiley-IEEE Press, 2012), 1-е видання, ISBN 1118002369, URL https://doi.org/10.1002/9781118337462.
https: / / doi.org/ 10.1002 / 9781118337462

[19] AS Holevo and V. Giovannetti, Reports on Progress in Physics 75, 046001 (2012), URL https://doi.org/10.1088/0034-4885/75/4/046001.
https://doi.org/10.1088/0034-4885/75/4/046001

[20] L. Gyongyosi, S. Imre та HV Nguyen, IEEE Communications Surveys Tutorials 20, 1149 (2018), URL https://doi.org/10.1109/COMST.2017.2786748.
https:///doi.org/10.1109/COMST.2017.2786748

[21] Y. Huang, New Journal of Physics 16, 033027 (2014), URL https:///doi.org/10.1088/1367-2630/16/3/033027.
https://doi.org/10.1088/1367-2630/16/3/033027

[22] Т. Кубітт, Д. Елкоус, В. Метьюз, М. Озолс, Д. Перес-Гарсія та С. Стрельчук, Nature Communications 6, 6739 (2015), ISSN 2041-1723, URL https://doi. org/10.1038/ncomms7739.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms7739

[23] D. Elkouss і D. Pérez-García, Nature Communications 9, 1149 (2018), ISSN 2041-1723, URL https://doi.org/10.1038/s41467-018-03428-0.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-03428-0

[24] MB Hastings, Nature Physics 5, 255 (2009), ISSN 1745-2481, URL https://doi.org/10.1038/nphys1224.
https:///doi.org/10.1038/nphys1224

[25] G. Smith and J. Yard, Science 321, 1812 (2008), URL https:///doi.org/10.1126/science.1162242.
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1162242

[26] K. Li, A. Winter, X. Zou і G. Guo, Phys. Преподобний Летт. 103, 120501 (2009), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.120501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.120501

[27] Е. Ю. Чжу, К. Чжуан, М.-Х. Hsieh та P. W. Shor, IEEE Transactions on Information Theory 65, 3973 (2019), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2018.2889082.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2018.2889082

[28] E. Y. Zhu, Q. Zhuang і P. W. Shor, Phys. Преподобний Летт. 119, 040503 (2017), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.040503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.119.040503

[29] Ф. Карузо та В. Джованетті, Phys. Rev. A 74, 062307 (2006), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.74.062307.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.74.062307

[30] Г. Сміт і Дж. А. Смолін, 2008 IEEE Information Theory Workshop (2008), стор. 368–372, URL https://doi.org/10.1109/ITW.2008.4578688.
https:///doi.org/10.1109/ITW.2008.4578688

[31] K. Brádler, N. Dutil, P. Hayden, and A. Muhammad, Journal of Mathematical Physics 51, 072201 (2010), URL https://doi.org/10.1063/1.3449555.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 1.3449555

[32] S. Watanabe, Phys. Rev. A 85, 012326 (2012), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.85.012326.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.012326

[33] L. Gyongyosi, IEEE Access 2, 333 (2014), URL https:///doi.org/10.1109/ACCESS.2014.2317652.
https:///doi.org/10.1109/ACCESS.2014.2317652

[34] Д. Саттер, В. Б. Шольц, А. Вінтер і Р. Реннер, IEEE Transactions on Information Theory 63, 7832 (2017), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2017.2754268.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2017.2754268

[35] С. Пірандола, Р. Лауренца, К. Оттавіані та Л. Банчі, Nature Communications 8, 15043 (2017), ISSN 2041-1723, URL https://doi.org/10.1038/ncomms15043.
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15043

[36] А. Аншу, 2017 IEEE Information Theory Workshop (ITW) (2017), стор. 214–218, URL https://doi.org/10.1109/ITW.2017.8277947.
https:///doi.org/10.1109/ITW.2017.8277947

[37] F. Leditzky, D. Leung, and G. Smith, Phys. Преподобний Летт. 120, 160503 (2018), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.160503.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.160503

[38] M. Tomamichel, MM Wilde, and A. Winter, IEEE Transactions on Information Theory 63, 715 (2017), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2016.2615847.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2016.2615847

[39] M. M. Wilde, M. Tomamichel і M. Berta, IEEE Transactions on Information Theory 63, 1792 (2017), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2017.2648825.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2017.2648825

[40] М. Крістандль і А. Мюллер-Гермес, Повідомлення в математичній фізиці 353, 821 (2017), ISSN 1432-0916, URL https://doi.org/10.1007/s00220-017-2885-y.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s00220-017-2885-y

[41] X. Wang, K. Fang і R. Duan, IEEE Transactions on Information Theory 65, 2583 (2019), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2018.2874031.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2018.2874031

[42] C. Hirche, C. Rouzé, and D. Stilck França, Quantum 6, 862 (2022), ISSN 2521-327X, URL https://doi.org/10.22331/q-2022-11-28- 862.
https://doi.org/10.22331/q-2022-11-28-862

[43] K. Fang and H. Fawzi, Communications in Mathematical Physics 384, 1615 (2021), ISSN 1432-0916, URL https://doi.org/10.1007/s00220-021-04064-4.
https://doi.org/10.1007/s00220-021-04064-4

[44] C. Hirche і F. Leditzky, Обмеження квантових можливостей через часткові порядки та комплементарність (2022), arXiv:2202.11688, URL https://doi.org/10.48550/arXiv.2202.11688.
https:///doi.org/10.48550/arXiv.2202.11688
arXiv: 2202.11688

[45] O. Fawzi, A. Shayeghi та H. Ta, у 2021 році IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT) (2021), стор. 272–277, URL https://doi.org/10.1109/ISIT45174.2021.9517913 .XNUMX.
https:///doi.org/10.1109/ISIT45174.2021.9517913

[46] K. Hammerer, A. S. Sørensen та E. S. Polzik, Rev. Mod. фіз. 82, 1041 (2010), URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.82.1041.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.82.1041

[47] N. Sangouard, C. Simon, H. de Riedmatten і N. Gisin, Rev. Mod. фіз. 83, 33 (2011), URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.83.33.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.83.33

[48] A. Reiserer і G. Rempe, Rev. Mod. фіз. 87, 1379 (2015), URL https:///doi.org/10.1103/RevModPhys.87.1379.
https: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.87.1379

[49] Дж. Н. Дамаск, Поляризаційна оптика в телекомунікаціях (Springer Series in Optical Sciences, 2005), 1-е видання, ISBN 978-0-387-26302-1, URL https://doi.org/10.1007/b137386.
https:///doi.org/10.1007/b137386

[50] D. Gottesman, A. Kitaev, and J. Preskill, Phys. Rev. A 64, 012310 (2001), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.64.012310.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.64.012310

[51] S. D. Bartlett, H. de Guise та B. C. Sanders, Phys. Rev. A 65, 052316 (2002), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.65.052316.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.65.052316

[52] BM Terhal, J. Conrad, and C. Vuillot, Quantum Science and Technology 5, 043001 (2020), URL https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ab98a5

[53] В. Цай, Ю. Ма, В. Ван, К.-Л. Zou, and L. Sun, Fundamental Research 1, 50 (2021), ISSN 2667-3258, URL https://doi.org/10.1016/j.fmre.2020.12.006.
https:///doi.org/10.1016/j.fmre.2020.12.006

[54] С. Карретта, Д. Зуеко, А. К'єза, А. Gómez-León, and F. Luis, Applied Physics Letters 118, 240501 (2021), URL https://doi.org/10.1063/5.0053378.
https: / / doi.org/ 10.1063 / 5.0053378

[55] WF Stinespring, Proceedings of the American Mathematical Society 6, 211 (1955), URL https://doi.org/10.2307/2032342.
https: / / doi.org/ 10.2307 / 2032342

[56] K. Kraus, Annals of Physics 64, 311 (1971), ISSN 0003-4916, URL https://doi.org/10.1016/0003-4916(71)90108-4.
https://doi.org/10.1016/0003-4916(71)90108-4

[57] Y. Ouyang, Quantum Information and Computation 14, 917 (2014), URL https://doi.org/10.26421/QIC14.11-12-2.
https:///doi.org/10.26421/QIC14.11-12-2

[58] О. Фавзі, А. Мюллер-Гермес та А. Шайегі на 13-й конференції з інновацій у теоретичній інформатиці (ITCS 2022), під редакцією М. Бравермана (Schloss Dagstuhl – Leibniz-Zentrum für Informatik, Dagstuhl, Німеччина, 2022), т. 215 Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs), стор. 68:1–68:20, ISBN 978-3-95977-217-4, ISSN 1868-8969, URL https://doi.org/10.4230 /LIPIcs.ITCS.2022.68.
https:///doi.org/10.4230/LIPIcs.ITCS.2022.68

[59] Б. Шумахер і М. А. Нільсен, Phys. Rev. A 54, 2629 (1996), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.54.2629.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.54.2629

[60] S. Lloyd, Phys. Rev. A 55, 1613 (1997), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.55.1613.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.55.1613

[61] P. W. Shor, in Lecture Notes, MSRI Workshop on Quantum Computation (Quantum Information and Cryptography) (2002), URL https://www.msri.org/workshops/203/schedules/1181.
https:///www.msri.org/workshops/203/schedules/1181

[62] I. Devetak, IEEE Transactions on Information Theory 51, 44 (2005), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2004.839515.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2004.839515

[63] А. С. Холево, Проблемы передачи информации 9, 3 (1973), URL http://www.mathnet.ru/eng/ppi903.
http:///www.mathnet.ru/eng/ppi903

[64] N. Cai, A. Winter, and RW Yeung, Problems of Information Transmission 40, 318 (2004), URL https://doi.org/10.1007/s11122-005-0002-x.
https: / / doi.org/ 10.1007 / s11122-005-0002-x

[65] MM Wolf and D. Perez-Garcia, Physical Review A 75, 012303 (2007), URL https://doi.org/10.1103/PhysRevA.75.012303.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.75.012303

[66] G. Smith and JA Smolin, Physical review letters 98, 030501 (2007), URL https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.030501.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.030501

[67] G. Smith, Physical Review A 78, 022306 (2008), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.78.022306.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.78.022306

[68] J. Yard, P. Hayden, and I. Devetak, IEEE Transactions on Information Theory 54, 3091 (2008), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2008.924665.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2008.924665

[69] C. H. Bennett, D. P. DiVincenzo та J. A. Smolin, Phys. Преподобний Летт. 78, 3217 (1997), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.3217.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.78.3217

[70] V. Giovannetti і R. Fazio, Phys. Rev. A 71, 032314 (2005), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.71.032314.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.71.032314

[71] K. Brádler, Open Systems & Information Dynamics 22, 1550026 (2015), URL https://doi.org/10.1142/S1230161215500262.
https: / / doi.org/ 10.1142 / S1230161215500262

[72] CH Bennett, G. Brassard, C. Crépeau, R. Jozsa, A. Peres та WK Wootters, Phys. Преподобний Летт. 70, 1895 (1993), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895

[73] CH Bennett і SJ Wiesner, Phys. Преподобний Летт. 69, 2881 (1992), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.69.2881.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2881

[74] CH Bennett, PW Shor, JA Smolin та AV Thapliyal, Phys. Преподобний Летт. 83, 3081 (1999), URL https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.83.3081.
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.83.3081

[75] C. Bennett, P. Shor, J. Smolin, and A. Thapliyal, IEEE Transactions on Information Theory 48, 2637 (2002), URL https://doi.org/10.1109/TIT.2002.802612.
https:///doi.org/10.1109/TIT.2002.802612

Цитується

Не вдалося отримати Перехресне посилання, наведене за даними під час останньої спроби 2023-01-19 14:14:17: не вдалося отримати цитовані дані для 10.22331/q-2023-01-19-902 з Crossref. Це нормально, якщо DOI був зареєстрований нещодавно. Увімкнено SAO / NASA ADS даних про цитування робіт не знайдено (остання спроба 2023-01-19 14:14:18).

Ця стаття опублікована в Quantum під Creative Commons Attribution 4.0 International (CC на 4.0) ліцензія. Авторське право залишається за оригінальними власниками авторських прав, такими як автори або їх установи.

Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
джерело: https://quantum-journal.org/papers/q-2023-01-19-902/

Часова мітка: Січень 19, 2023

Часова мітка: Березень 9, 2023

Резонансні багаторівневі канали амплітудного демпфування

Перевидано Платоном

абстрактний

► Дані BibTeX

► Список літератури

Цитується

Більше від Квантовий журнал

Метрологія, обмежена Гейзенбергом, із збурювальними взаємодіями

Динаміка заплутаності фотонних пар і квантової пам'яті в гравітаційному полі Землі

Надплинне опору між екситонними поляритонами та надпровідним електронним газом

Лінійна оптика та фотодетектор досягають майже оптимального однозначного когерентного розрізнення стану

Архітектура, стійка до втрат, для квантових обчислень з квантовими випромінювачами

Поза межами транскогерентних станів: стани поля для здійснення оптимальних когерентних обертань на одному або кількох кубітах

Квантові процесори Fermion-Qudit для моделювання калібрувальних теорій решітки з матерією

$2T$-кутріт, двомодовий бозонний кутрит

Ортонормовані базиси екстремальної квантовості

Квантові схеми для вирішення локальних відображень ферміонів у кубіти

Квантова корекція помилок за допомогою квантових автокодерів

Про нас

Вертикальний пошук & Ai

платформа

Залишайтеся на зв'язку

рахунки